BE667203A - - Google Patents

Info

Publication number
BE667203A
BE667203A BE667203DA BE667203A BE 667203 A BE667203 A BE 667203A BE 667203D A BE667203D A BE 667203DA BE 667203 A BE667203 A BE 667203A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
trough
electrolyte
troughs
bipolar
cell according
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE667203A publication Critical patent/BE667203A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/036Bipolar electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  C11ule Jl&1t! 
 EMI1.2 
 1,a ga'SMstt! invention (loncerne un type nwuvowu de cellule b1poll.:U-e oomposl4 de plua1eUf'!I c:ôJ 1ulfls 61êm1!!ntAit'tIII convenant nottanant pour 1'11110... 
 EMI1.3 
 



  1....f61 f; OU dt 11 401d" Qh1oX'<Ù:'1q1"t. ahloro d'eloAli, k4A#4 tmlybo de 1 e eau'Lla ppoduatien 4 ê 1 ectrol-ytique de chlo re .t 4'&10&11. ou de chlomte. 
 EMI1.4 
 



  Les cellules bipolaires oonnuta pour 1"lootrolya* de solution% aqueuses se élussent en dl3ux ettégortes 1 les cellules du type filtre-prenne constlo tu4ttt5 d'une alternance de Cadre$ et d'leotrcdoa planes j les cellules 1 paro4, externe continue constituden d'une auge monobloc divine en cellules 
 EMI1.5 
 élémentaire% par les plaques-électrodes. 
 EMI1.6 
 



  Dans les cellules bipolaires Classiques, Il est n408118&11'8 d'assurer l'étAnchéité! l'aide de Joints. Dans les cellules type filtre-presse, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 etest l'étanQné1t de l'ensemble qui *et Assurée Par des jointe enserré$ entre aa.dres et plaques d'électrode au moyen de t1r&nta 1 dans les cellu- les bipolairei à paroi externe Continue, o'est l'étanchditi entre Cellules 614mentairen adjacentes qui est assurée par des Joints entre chaque électrode et l'auge oonsaune. 



  Les cellules type filtre-preane présentent de sérieux inconvénient., notamment dans la production éleotrolytique des ohloratea ou l'espace entre électrodes eat de l'ordre de 8 mn 1 dans un cadre d'épaisseur aussi réduite la réalisation des conduits pour la circulation de l'âleatrolyte et pour des gaz foitméa au coure de l'eleatrolyse pose de eerieueew difficultés d'ordre teohnolcg111ue que l'on ne peut surmonter qu'au prix de 
 EMI2.2 
 solutions onéreuses. 
 EMI2.3 
 



  Les cellules du èe<10nd type n'admettent pas faoilement l'interposition d'un diaphragme entre electrodee olle4 ne prêtent donc ml à des fleotrQ- lyses qui exigent une évacuatlon EepM'ee des produite gazeux anodiqutin et cathodiques, telle que la proc\UQt1ôfi éleotrolytiquo de chlore, En plus des inconvénientt irterenta à la conception propre de la cellule, l'un et l'autre types de cellules uïpolaires classiques présentent des inooMén1ente non lido directement à la pr4uncé indvita- bld clef! joints d'atan<:h4it :

   '' UQ deux exigent un utîràage pouei3é des sur  fanes des joints et de leurs sièges et constante d'une prea-* sion importante et unif'ormi1 sur oeux-là j de plus, les Jointe sont soumis 
 EMI2.4 
 aux dilatations et contractions intempestives des '1±monta des cellules 
 EMI2.5 
 suite aux variations de temp4m.tur- lourdes de conséquences 1 pertes de courant, dégradations par carrolsion, et*, Tous ces inconvénients et bien d'autres encore %ont évites dans la cellule qui fait l'objet de !& présente invention grioe, en particulier, 
 EMI2.6 
 à la. suppression totale des joints d'étanchéité immergés.

   
 EMI2.7 
 Selon l'invention, dan* la cellule bipolaire à éléments multiples 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 destinée à 'électrolyse de solutions aqueuses, les électrodes bipolaires constituant autant d'auges, disposées '!'une dans   l'autre   sans contact direct électrique, les amenées de courant se faisant par deux électrodes 
 EMI3.1 
 monopolairen, l'une plongeant dans l'auge centrale, l'autre constituant l'auge externe. 



   Avantageusement, l'anode d'une cellule élémentaire est séparée de la   cathode   de la cellule élémentaire voisine par une cloison chimiquement inerte réalisée en un matériau conducteur du courant électrique, tel que la titane, ou en un matériau non conducteur tel qu'une résine synthétique, auquel cas les deux électrodes sont reliées électriquement l'une à l'autre par des connexions conductrices. 



     La   cellule conforme à l'invention présente sur les cellules bipolaires 
 EMI3.2 
 classiques les avantages suivants ! elle pe, t la suppression de tout ,jMnt i)Meyg4 partioulièrement dangereux dans les cellules à électrodes biMétalliques notamment les électrodes en fer-titane platiné ou la moindre fuite d.

    1 as o3.yte crée innédiatement un couple de corrosion néfaste la cellule selon l'invention est de construction fort simple et ne présente   aucune   difficulté technologique de réalisation ; elle permet un contrôle 
 EMI3.3 
 aise du fiouvensant de l'électrolyte (direction, sens et vitesse) CROO à l'insertion de chicanes ou déflecteurs en matériau isolant entre les clara trôd05 elle évite toute fuite de courant, pour autant qu'un brlao-jot soit eâi sgas sur l'amenée et l'évacuation d'électrolyte de chaque auge la cellule aonfoa'me à l'invention autorise n'importe quel système d'évaoua- tion des caz forces (évacuation séparée ou commune) destina, éventuellement, rez réduire zo volume gazeux au-dessus de l'électrolyte 1 elle permet aisément l' irl';

  ep'1B1 ticm. d'un diaphragnie entre anode et cathode de chaque cellule élémentaire, avec prélèvement séparé du oatholyte et de l'anolyte enfin l'âtanahé1tê est telle qu'elle peut fonctionner sous pression. 



  P'8.utr' avantages apparaîtront encore au cours de la description de 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 la cellule conforme à l'invention. 



   Le principe de l'invention est expliqua en détail avec référence aux figures schématiques annexées. Il est bien entendu qu'elles ne sont don- nées qu'à titre d'exemples et ne doivent limiter en rien la portée de ltinvention qui est susceptible de nombreuses variantes ne sortant pas de son cadre. 



   Dans les figures 1 et 2, on n'a représenté que trois auges (1, 2, 3) pour la clarté du dessin ; en pratique, leur nombre est tout à fait quel- conque. Les auges figurées ont la forme de parallélipipèdes rectangles il est évident qu'elles peuvent avoir toute autre forme compatible avec leur fonction :t cubes, prismes droits ou obliques à base quelconque,   cylin-     dres   droits ou obliques, pyramides ou cônes éventuellement tronqués et s'évasant vers le haut.

   Ces dernières formes présentent l'avantage de permettre un dégagement aisé des gaz formés au cours de l'électrolyse, une variation de la distance entre électrodes par remplacement des cales d'es-   pacement     (4)   si l'on désire changer les conditions d'électrolyse, ou un maintien de l'écartement à sa valeur initiale, même aveo des électrodes qui s'usent, telles que des électrodes de graphite. D'une manière géné-   rale,   on évitera l'accumulation des gaz sous la base des auges en lui donnant une certaine pente ou deux pentes opposées. 



   Les auges-électrodes (1, 2,   3)   peuvent être réalisées en tout matériau conducteur résistant à   l'action   de l'électrolyte et des produits formés (titane platiné  titane/acier,   graphiter magnétite,   etc).   Dans   Ion   cellules représentées aux figures 1 et 2 et plus particulièrement destinées   à   la production électrolytique de chlorate à partir de solution aqueuse de chlorure   de   sodium,   les   auges bipolaires (1, 2) sont constituées d'une   tact   interne en acier Jouant le rôle de   cathode   et d'une face externe en titane platiné   jouant   le rôle d'anode.

   L'auge externe (3) étant   monopolaire,   eat constituée d'acier   seul   le raccordement   électrique   est effectué au moyen 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 . du conducteur (5) par l'intermédiaire   d'une   plaque répartitrice 6. 



   Quant à l'électrode centrale 7 (fig.   1   et 2), elle consiste en un bloc ou une plaque de titane platiné ayant la même forme extérieure quo les auges bipolaires, Elle est alimentée en courant par le conducteur de cuivre (8) et les barres de cuivre revêtues de titane (9). 



   Il est entendu que l'on peut fort bien réaliser la construction de tanière à ce que les polarités soient inversées, l'électrode centrale constituant alcrs la catnode. 



     La.   mise en place des différentes auges (1, 2, 3) s'effectue par simple pose des auges l'une dans l'autre,l'espacement et le centrage étant obtenus à l'aide de cales d'espacement (4) en matériaux inertes non conducteurs par exemple en résine synthétique, ces cales laissant libre la circulation de   l'électrolyte.   Pour simplifier le dessin, les cales latérales n'ont pas été représentées. 



   L'ensemble des auges emboîtées est contenu dans un carter (il) en matériau isolant qui épouse leur forme et qui est pourvu d'une amenée de courant (5, 6), d'un couvercle boulonné (12)   également   en matière isolante (polypropylène par exemple) portant l'autre amenée de   courant   (8, 9), d'un collecteur d'électroylte usé (13) et de dispositifs pour l'introduction d'électrolyte   frais   (14), l'évacuation des gaz formés au cours de   'électro-     lyse   (15) et l'évacuation de   l'électrolyte   usé (16). 



   La figura 1 ne comporte qu'une amenée unique d'électrolyte frais (17) ; cette amenée se fait dans l'auge centrale (1) qui à son tour alimente l'auge suivante (2) par débordement et ainsi de suite Jusqu'à l'auge externe (3) qui déborde à son tour dans le collecteur (13) par l'ajutage (18). Des chicanes sont prévues de manière à obtenir une circulation uniforme de l'électrolyte dans les auges, 
Dans le cas d'électrodes composites, telles que celles représentées (fer/titane platiné), il importe d'éviter tout contact de l'électrolyte 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 avec le bimétal, contact qui engendrerait immanquablement un couple de corrosion aux conséquences désastreuses, comme dans les cellules bipolaires classiques.

   Aussi le débordement d'électrolyte d'une auge à la suivante (figure 1) ne se fait-il pas par dessus bord mais bien par des trous   percée   près du bord supérieur de chaque auge, plus haut que le bord supérieur de l'auge suivante. De cette façon, la surface de contact électrolyte/   @   bimétal est infiniment plus réduite. Néanmoins, afin d'éviter tout phénomène de corrosion à la périphérie des trous de débordement, ceux-ci sont garnis d'ajutages de transfert d'éleotrolyte (non représentés),   pRr   mesure de sim- plification, ceul l'ajutage de transfert de   l'auge   externe a été représenté à la figure 1.

   Ces ajutages sont réalisés en téflon, en polyester, en polypropylène, en PVC ou en ébonite ; une étanchéité parfaite est assurée par deux Joints toriques (non représentés) serrés par un écrou coopérant avec un filet gravé dans le conduit de débordement du côté externe   de   l'auge (21). Chaque conduit se termine par un ajutage vertical, taillé en biseau à la base, qui joue le rôle de brise-Jet afin d'éviter toute fuite de cou- rant par transfert   d'électrolyta,   Les conduits de débordement des auges successives sont disposés alternativement   à   gauche et   à   droite (figure   1)   de manière à   contraindre     l'électrolyte   à un long parcours dans chaque auge. 



   Des chicanes (non représentées) empêchent l'électrclyte de suivre le plus court chemin d'un conduit au suivant. 



   Pour éviter tout contact éventuel de la tranche du bimétal avec   l'éleo-     trolyte,   par moussage, condensations, bouchage des conduits, le bord supé- rieur de chaque auge est garni d'une coiffe protectrice en matière   chimi-   quement inerte (10). 



   Les deux cellules représentées aux figures 1 et 2 se différencient par le mode d'adduction et de soutirage de l'éleotrolyte. Alors que dans la figure   1,   les auges sont en série sur le circuit d'électrolyte, chacune étant alimentée par l'électrolyte usé de la précédente, dans la figure 2 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 chaque% est alimentée en   électrolyte   irais par une série d'ajutages   brise...,,'     @2,   23, 24) en matière isolante et décharge son électrolyte usé   dit@@tement   dans le collecteur d'évacuation (13) au moyen d'un aju- tage   @   ,ransfert (18) décrit ci-dessus et disposés d'un même coté,   o'est-   à-dire à côté opposé à l'alimentation.

   deux cellules décrites peuvent aisément être équipées d'un   diaphrag-   mecire anode et cathode, éventuellement appliqué sur l'une de ces élec- tres ; de même, elles peuvent   être   munies de conduits pour l'évacuation sé gée des gaz formas au cours de l'électrolyse, l'un de ces conduite (ou   le@deux)¯   étant disposé dans le couvercle par exemple. Afin de réduire le vomme gazeux au-dessus des auges, le couvercle peut avoir toute forme   @haitable,   par exemple celle d'un entonnoir renversé ou   d'un   toit à deux   @ersants.   



   Dans la cellule représentée   à   la figure 2, l'espace réservé aux gaz peut   tre   réduit tout en laissant au couvercle (12) sa forme plane, en faisant affleurer, dans un même plan horizontal" les bords supérieurs des différentes augs 1 dans ce cas, le conduit isolant d'évacuation d'éleotro- lyte de chaque auge traverse la paroi de chacune des auges   suivantes,   l'étanchéité étant assurée, à chaque passage, par joints toriques, éorou et contre-écrou. Cette forme de réalisation permet d'augmenter la surface des électrodes sans   accroître   les dimensions du carter.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1 - Cellule bipolaire à éléments multiples pour @'électrolyse de solutions aqueuses, caractérisée en ce que les électuden bipolaires consti- tuont autant d'auges, disposées l'une dans l'autre sans contact direct électrique, les amenées de courant se faisant par deux électrodes monopo- laires, l'une plongeant dans l'auge oentrele, l'autre instituant l'auge externe.
    2 -Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les électrodes bipolaires sont constituées d'au taoins deux métaux et en ce que les surfaces de tranche métal/métal sont réduites et ne sont pas immer- gées dans l'électrolyte.
    3 .. Cellule bipolaire selon l'une ou t'autre des revendications 1 et 2, caractériser en ce que seule l'auge centrale est alimentée en électro- lyte frais, les autres auges étant alimentées chacune par débordement de l'auge précédente.
    4 - Cellule bipolaire selon l'une ou l'autre des revendications 1 et caractérisée en ce que chaque auge possède sa propre alimentation et sa propre évacuation d'électrolyte, les conduits d'alimentation et d'évacua- tion constituant autant de brise-jet réalisés en matériau isolant.
    5 -Cellule bipolaire selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les auges sont en forme de V permettant par déplacement vertical un réglage de la distance anode-cathode.
BE667203D BE667203A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE667203A true BE667203A (fr)

Family

ID=207925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE667203D BE667203A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE667203A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3391451B1 (fr) Système de serrage autonome d&#39;un empilement à oxydes solides de type soec/sofc à haute température
CA1079222A (fr) Type de cellule d&#39;electrolyse pour la preparation industrielle du fluor
CH616961A5 (fr)
EP3625846B1 (fr) Réacteur d&#39;électrolyse ou de co-électrolyse de l&#39;eau (soec) ou pile a combustible (sofc) à fonctionnement sous pression comprenant un système de serrage adapté à un tel fonctionnement
WO1987005951A1 (fr) Procede et appareil d&#39;electrolyse de l&#39;eau
FR2461021A1 (fr) Cellule electrolytique et electrolyseur bipolaire
KR890002061B1 (ko) 모노폴라 전기 화학조 및 상기 조에서 전기분해를 행하기 위한 공정
FR2957363A1 (fr) Architecture d&#39;electrolyseur a haute temperature, a production cible elevee par cellule d&#39;electrolyse et taux de degradation des cellules limite
KR890002062B1 (ko) 전기 화학 단자 유니트
US3498903A (en) Electrolytic diaphragm cell for production of chlorine,hydrogen and alkalies
FR2462488A1 (fr) Cellule electrolytique du type a filtre-presse
EP0056759A2 (fr) Dispositif d&#39;alimentation et d&#39;évacuation d&#39;électrolyte liquide pour électrolyseur du type filtre-presse
US4134805A (en) Process for electrolysis
CA3037596C (fr) Reacteur d&#39;electrolyse de l&#39;eau (soec) ou pile a combustible (sofc) a taux d&#39;utilisation de vapeur d&#39;eau ou respectivement de combustible augmente
EP2483451B1 (fr) Dispositif d&#39;electrolyse
WO2015101924A1 (fr) Interconnecteur electrique et fluidique pour electrolyseur eht ou pile a combustible sofc.
BE667203A (fr)
FR3127850A1 (fr) Système de conditionnement d’une pluralité d’empilements de cellules à oxydes solides de type SOEC/SOFC à haute température superposés
FR2635608A1 (fr) Cellule d&#39;electrolyse, notamment de liqueurs contenant du plutonium
FR3127639A1 (fr) Interconnecteur pour empilement de cellules à oxydes solides de type SOEC/SOFC comportant des éléments en relief différents
FR2495194A1 (fr) Cellule electrolytique pour synthese et dialyse
BE876070Q (fr) Cellule electrolytique pour la production de composes oxyhalogenes.
CA2994642A1 (fr) Procedes d&#39; (de co-) electrolyse de l&#39;eau (soec) ou de production d&#39;electricite a haute temperature a faibles gradients thermiques au sein respectivement d&#39;un reacteur ou d&#39;une pile a combustible (sofc)
FR3129533A1 (fr) Système de conditionnement d’une pluralité d’empilements de cellules à oxydes solides de type SOEC/SOFC à haute température
FR2674258A1 (fr) Electrode bipolaire pour electrolyseur du type serie et electrolyseur du type serie.